1.3 主要工作内容

第一章绪论主要介绍了本设计在当下的研究目的和对现社会的意义，阐述了当前国内外在安防报警系统方向的研究背景及现状，并且强调了系统应该具备的功能。

第二章首先讨论了设计思路，然后根据需要实现的功能要求给出了总体设计方案。

第三章主要介绍了各模块需要用到的主要元器件的原理与功能，包括51单片机的选择，传感器的选择和GSM通信模块。

第四章从硬件设计角度阐述了时钟电路、复位电路、传感器检测电路、GSM通信电路的具体设计。

第五章从软件设计角度简要说明了软件的程序实现和主程序工作流程，其次分别介绍了中断服务电路、信号采集电路、报警电路的相关程序的工作流程。

第六章总结了本次设计实现的功能和意义，及在设计过程中的个人体会、遇到的问题和解决方案。 

2 系统设计方案

2.1 设计思路

如图2-1所示是简略设计出的报警系统，大致把电路分为四个部分：用户终端、GSM短信模块、单片机控制器、前端探测器[3]。总体思路是把51单片机作为控制各模块运行的中心环节，外部传感器就是图中所指的前端探测器，通过设置的不同按钮实现布防、撤防和紧急报警的功能，最后将信号输给GSM模块，在这过程中还要设置一个基本的声光报警电路。

图2-1 基于GSM短信模块的防盗报警系统

为了满足不同的需求，本系统选择热释电红外传感器和烟雾传感器这两个传感器来采集信号。基本工作原理就是利用这两个传感器检测出的信号变化，将其转为可以识别的电信号，虽然这个信号很微小，但通过数据传输至单片机内部的控制芯片，会被滤波、放大，通过比较电压，输出高低电平给单片机，如果单片机识别出报警，就会触发电路中的声光报警和GSM短信报警，从而实现用户对家中情况远程监控的功能。

2.2 设计方案

通常单片机设计都会分为硬件设计和软件设计。硬件部分主要是由输入/输出仪器、单片机以及所需的外部电路等组成的系统，就系统设计来说，单片机相当于设计的心脏。而软件部分是根据硬件模块所需要的功能而编写的各种工作程序的总称。从电路结构的角度上来讲，可分为：数据采集电路、51单片机内部控制电路、声光报警电路、GSM报警电路。从模块的角度上来讲，可分为：信号采集、单片机控制、GSM报警、声光报警等等其他的小模块。

根据设计思路，对系统做出具体的设计方案。主要由烟雾传感器电路、红外传感器电路、信号处理电路、单片机外围的复位电路和内部的时钟电路、声光报警电路、GSM短信电路及各部分的软件程序组成。

 图2-2 总体设计框图

3 元器件介绍

3.1 51单片机的概述

本系统选用的是STC89C51单片机，由ATMEL公司研发生产，该器件兼容 MCS-51[4]指令系统和8051引脚结构，其功能相较之前更加强大并且具有节电工作方式。该单片机采用8051核的系统可编程芯片和CMOS工艺，片内含128b的随机存取数据存储器和4kb的可反复擦 写1000次的Flash只读程序存储器，芯片内还集成了8位中央处理器和Flash 存储单元，性能更高，功耗更低，速度更快。

图3-1 51单片机的基本结构框图

由上图3-1可见，单片机是在一块芯片中集成了微处理器、存储器（ROM和RAM）、定时器/计数器、可编程的I/O口和串行口等一台计算机所需要的基本功能部件，外围还配有时钟电路、复位电路等，各部分通过总线相连而成[4]。

中央处理器可以说是单片机的核心部分，按字节来算就是一个8位的中央处理单元，含布尔处理器，以总线控制逻辑，主要实现运算、存储、中断处理和控制等。芯片中还含有用于存储数据的内部RAM，共有128个单元，另外还配置4KB的ROM。51单片机共有4个双向的用于数据的输入和输出的8 位并行I/O， 1 个全双工的用于存放和传送数据的串行口。